CN117261530A - 空调系统 - Google Patents

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李靖
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朱万朋
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Abstract

本发明涉及空调系统技术领域，具体提供一种空调系统，旨在解决现有压缩空气空调系统存在模式单一、不能满足不同场景使用需求的问题。为此目的，本发明的空调系统包括空气压缩装置、膨胀机、风机和第一换热器，第一换热器的第一换热通道的第一端和第二端分别与空气压缩装置的出口和膨胀机的进口连通，膨胀机的出口与目标空间的进风口和大气环境择一地连通，目标空间的出风口与空气压缩装置的进口和大气环境选择性地连通，空气压缩装置的进口与大气环境选择性地连通，风机的进风口与大气环境选择性地连通，风机的出风口与第一换热器的第二换热通道的第一端连通，第二换热通道的第二端与目标空间的进风口和大气环境择一地连通，既能够制冷又能制热。

Description

空调系统
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，具体提供一种空调系统。
背景技术
现有的空调系统包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器依次连接形成的循环回路，循环回路中充注有冷媒，低温低压气态冷媒被压缩机压缩后变成高温高压气态冷媒，高温高压气态冷媒进入冷凝器内散热变成高温高压的液态冷媒，高温高压液态冷媒经过节流装置节流降压后进入蒸发器蒸发吸热变成低温低压气态冷媒，低温低压气态冷媒再被压缩机压缩，如此循环不断，从而将蒸发器所在空间的热量搬运至冷凝器所在空间。不过，冷媒通常采用R134a，在使用过程中容易泄漏而污染环境。
通过压缩空气空调系统能够避免上述问题。该空调系统通过空气压缩机将空气压缩成高温高压空气，高温高压空气流经换热器散热后进入膨胀机，经过膨胀剂膨胀后变成低温常压空气，低温常压空气被送入室内，室内原有空气回到压缩机被压缩。不过，该空气压缩空调系统模式比较单一，无法进行制热。
因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题，即解决现有压缩空气空调系统存在模式单一、不能满足不同场景使用需求的问题。
本发明提供了一种空调系统，所述空调系统包括空气压缩装置、膨胀机、风机和第一换热器，所述第一换热器具有第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道的第一端和第二端分别与所述空气压缩装置的出口和所述膨胀机的进口连通，所述膨胀机的出口与目标空间的进风口和大气环境择一地连通，所述目标空间的出风口与所述空气压缩装置的进口和大气环境选择性地连通，所述空气压缩装置的进口与大气环境选择性地连通，所述风机的进风口与大气环境选择性地连通，所述风机的出风口与所述第二换热通道的第一端连通，所述第二换热通道的第二端与所述目标空间的进风口和大气环境择一地连通。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述目标空间的出风口与所述空气压缩装置的进口和所述风机的进风口择一地连通，以便在所述目标空间的出风口与所述风机的进风口连通并且所述第二换热通道的第二端与大气环境连通的状态下实现所述目标空间的出风口与大气环境连通。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述膨胀机的出口与第一三通阀的进口连通，所述第一三通阀的两个出口分别与所述目标空间的进风口和大气环境连通。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述第二换热通道的第二端与第二三通阀的进口连通，所述第二三通阀的两个出口分别与所述目标空间的进风口和大气环境连通。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述目标空间的出风口与第三三通阀的进口连通，所述第三三通阀的两个出口分别与所述空气压缩装置的进口和所述风机的进风口连通。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述膨胀机的出口与四通阀的第一进口连通，所述第二换热通道的第二端与所述四通阀的第二进口连通，所述四通阀的第一出口和第二出口分别与所述目标空间的进风口和大气环境连通。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述空调系统还包括第二换热器，所述第二换热器具有第三换热通道和第四换热通道，所述第三换热通道串联在所述第一换热通道的第二端与所述膨胀机的进口之间，所述第四换热通道串联在所述目标空间的出风口与所述第三三通阀的进口之间。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述目标空间通过排气管与大气环境选择性地连通。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述空气压缩装置包括第一空气压缩机构、驱动所述第一空气压缩机构的电机以及第二空气压缩机构，所述空气压缩机构的转轴与所述膨胀机的转轴同轴连接，所述第一空气压缩机构的出口与所述第二空气压缩机构的进口连通，所述第一空气压缩机构的进口作为所述空气压缩装置的进口，所述第二空气压缩机构的出口作为所述空气压缩装置的出口。
在上述空调系统的优选技术方案中，所述空气压缩装置包括空气压缩机构以及驱动所述空气压缩机构的电机，所述空气压缩机构的转轴与所述膨胀机的转轴同轴连接，所述空气压缩机构的进口作为所述空气压缩装置的进口，所述空气压缩机构的出口作为所述空气压缩装置的出口。
在采用上述技术方案的情况下，在运行制冷模式时，空气压缩装置的进口吸入大气环境中的空气并压缩成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机的作用下大气环境中的空气流经第二换热通道后流回大气环境，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气，低温常压空气进入目标空间内，目标空间内原有的空气排出至大气环境，从而使低温常压空气置换目标空间内的空气，实现目标空间的降温；或者空气压缩装置的进口吸入目标空间的空气并压缩成高温高压空气，高温高压空气经入第一换热通道，在风机的作用下大气环境中的空气流经第二换热通道后流回大气环境，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气，低温常压空气进入目标空间内，目标空间内原有的空气流入空气压缩装置，如此循环，从而使目标空间内的空气温度降低。在运行制热模式时，空气压缩装置的进口吸入大气环境中的空气并压缩成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机的作用下大气环境中的常压空气流入第二换热通道，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气并排入大气环境，第二换热通道内的常压空气吸热变成高温常压空气后流入目标空间，目标空间内原有的空气排出至大气环境，从而使高温常压空气置换目标空间内的空气，实现目标空间的升温；或者空气压缩装置的进口吸入目标空间的空气并压缩成高温高压空气，高温高压空气经入第一换热通道，在风机的作用下大气环境中的常压空气流入第二换热通道，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气并排入大气环境，第二换热通道内的常压空气吸热变成高温常压空气后流入目标空间，目标空间内原有的空气流入空气压缩装置，从而使高温常压空气置换目标空间内的空气，实现目标空间的升温。也就是说，本发明的空调系统既能够实现制冷又能够实现制热，满足了不同场景的使用需求，优化了用户的使用体验。
优选地，目标空间的出风口与空气压缩装置的进口和风机的进风口择一地连通，以便在目标空间的出风口与风机的进风口连通并且第二换热通道的第二端与大气环境连通的状态下实现目标空间的出风口与大气环境连通。这样，在能够实现目标空间的空气排出至大气环境的情况下，还能够在以内循环的形式实现制热，以便在大气污染时段在提升目标空间内温度时避免目标空间内的空气受到污染。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明第一种实施例的空调系统的结构示意图；
图2是本发明第二种实施例的空调系统的结构示意图；
图3是本发明第三种实施例的空调系统的结构示意图。
附图标记列表：
1、空气压缩装置；11、第一空气压缩机构；12、电机；13、第二空气压缩机构；2、膨胀机；3、风机；4、第一换热器；5、驾驶室；61、第一电磁阀；62、第二电磁阀；63、第一三通阀；64、第二三通阀；65、第三三通阀；66、；四通阀；7、第二换热器。
具体实施方式
首先，本领域技术人员应当理解的是，下面描述的实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，以下实施例中虽然是以车辆的空调系统为例进行描述的，但是这并不能对本发明的保护范围构成限制，本发明的空调系统也可以应用于房间、办公室等场所。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
基于背景技术提到的现有压缩空气空调系统存在模式单一、不能满足不同场景使用需求的问题，本发明提供了一种空调系统，该空调系统包括空气压缩装置、膨胀机、风机和第一换热器，第一换热器具有第一换热通道和第二换热通道，第一换热通道的第一端和第二端分别与空气压缩装置的出口和膨胀机的进口连通，膨胀机的出口与目标空间的进风口和大气环境择一地连通，目标空间的出风口与空气压缩装置的进口和大气环境选择性地连通，空气压缩装置的进口与大气环境选择性地连通，风机的进风口与大气环境选择性地连通，风机的出风口与第二换热通道的第一端连通，第二换热通道的第二端与目标空间的进风口和大气环境择一地连通。该空调系统既能够实现制冷又能够实现制热，满足了不同场景的使用需求，优化了用户的使用体验。
下面参照图1至图3并结合车辆的空调系统来对本发明进行介绍。其中，图1是本发明第一种实施例的空调系统的结构示意图；图2是本发明第二种实施例的空调系统的结构示意图；图3是本发明第三种实施例的空调系统的结构示意图。
在本发明的第一种实施例中，如图1所示，车辆的空调系统包括空气压缩装置1、膨胀机2、风机3和第一换热器4。空气压缩装置1包括第一空气压缩机构11和第二空气压缩机构13，第一空气压缩机构11的转轴与电机12的输出轴连接，第二空气压缩机构13的转轴与膨胀机2的转轴同轴连接。第一空气压缩机构11的出口通过一条接管与第二空气压缩机构13的进口连通，第一空气压缩机构11的进口作为空气压缩装置1的进口，第二空气压缩机构13的出口作为空气压缩装置1的出口。第一空气压缩机11的进口通过一条接管连接至车外环境(即大气环境)，该接管上设置有第一电磁阀61。第一换热器4具有第一换热通道和第二换热通道，第一换热通道的第一端通过一条接管与第二空气压缩机构12的出口(即空气压缩装置1的出口)连通，第一换热通道的第二端通过一条接管与膨胀机2的进口连通。膨胀机2的出口通过一条接管与第一三通阀63的进口连通，第一三通阀63的第一出口通过一条接管与驾驶室5(即目标空间)的第一进风口连通，第一三通阀63的第二出口通过一条接管与车外环境连通。风机2的进风口通过一条接管连接至车外环境，该接管上设置有第二电磁阀62。风机3的出风口通过一条接管与第二换热通道的第一端连通，第二换热通道的第二端通过一条接管与第二三通阀64的进口连通，第二三通阀64的第一出口通过一条接管与驾驶室5的第二进风口连通，第二三通阀64的第二出口通过一条接管与车外环境连通。驾驶室5的出风口通过一条接管与第三三通阀65的进口连通，第三三通阀65的第一出口通过一条接管与第一空气压缩机构11的进口连通，第三三通阀65的第二出口通过一条接管与车外环境连通。
在运行制冷模式时，第一电磁阀61和第二电磁阀62打开，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境连通，风机2的进风口与车外环境连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口连通而与车外环境不连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境连通而与驾驶室5的第二进风口不连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与车外环境连通而与第一空气压缩机构11的进口不连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，车外环境的空气从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下大气环境中的空气流经第二换热通道后从第二三通阀64的第二出口流回车外环境，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气，低温常压空气经驾驶室5的第一进风口进入驾驶室5内，驾驶室5内原有的空气经出风口流经第三三通阀65并从第三三通阀65的第二出口流向车外环境，从而使低温常压空气置换驾驶室5内的空气，实现驾驶室5的降温。
这样既能实现驾驶室5的降温，又能够向驾驶室5内引入新鲜的空气。
也可以在运行制冷模式时，第一电磁阀61关闭，第二电磁阀62打开，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境不连通，风机2的进风口与车外环境连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口连通而与车外环境不连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境连通而与驾驶室5的第二进风口不连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与车外环境不连通而与第一空气压缩机构11的进口连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，驾驶室5内的空气从驾驶室5的出口经第三三通阀65之后从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下大气环境中的空气流经第二换热通道后从第二三通阀64的第二出口流回车外环境，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气，低温常压空气经驾驶室5的第一进风口进入驾驶室5内，驾驶室5内原有的空气经出风口流经第三三通阀65回到第一空气压缩机构11，如此循环不断，从而使驾驶室5内的空气变成低温空气，实现驾驶室5的降温。
这样既能实现驾驶室5的降温，又能够避免在车外环境处于污染时段驾驶室5内的空气被污染的情况出现。
在运行制热模式时，第一电磁阀61和第二电磁阀62打开，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境连通，风机2的进风口与车外环境连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口不连通而与车外环境连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境不连通而与驾驶室5的第二进风口连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与车外环境连通而与第一空气压缩机构11的进口不连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，车外环境的空气从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下车外环境中的空气流入第二换热通道，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气并经第一三通阀63的第二出口流向车外环境，第二换热通道内的常压空气吸热变成高温常压空气流经第二三通阀64最终从驾驶室5的第二进风口进入驾驶室5，驾驶室5内原有的空气从驾驶室5的出风口流经第三三通阀65并从第三三通阀65的第二出口流向车外环境，从而使高温常压空气置换驾驶室5内的空气，实现驾驶室5的升温。
这样既能实现驾驶室5的降温，又能够向驾驶室5内引入新鲜的空气。
也可以在运行制热模式时，第一电磁阀61关闭，第二电磁阀62打开，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境不连通，风机2的进风口与车外环境连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口不连通而与车外环境连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境不连通而与驾驶室5的第二进风口连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与车外环境不连通而与第一空气压缩机构11的进口连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，驾驶室5内的空气从驾驶室5的出口经第三三通阀65之后从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下车外环境中的空气流入第二换热通道，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气并经第一三通阀63的第二出口流向车外环境。第二换热通道内的常压空气吸热变成高温常压空气流经第二三通阀64最终从驾驶室5的第二进风口进入驾驶室5，驾驶室5内原有的空气从驾驶室5的出风口流经第三三通阀65后从第一空气压缩机构11的进口进入第一空气压缩机构11，从而使高温常压空气置换驾驶室5内的空气，实现驾驶室5的升温。
这样既能实现驾驶室5的降温，又能够向驾驶室5内引入新鲜的空气，还能够利用一下驾驶室5内原有空气的热量，减小空气压缩装置1将空气压缩成高温高压空气所需要的电能。
在运行通风模式时，调整第一三通阀63，使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口不连通而与车外环境连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境不连通而与驾驶室5的第二进风口连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与车外环境连通而与第一空气压缩机构11的进口不连通。在风机3的作用下，车外环境的新鲜空气依次流经风机3、第二换热通道和第二三通阀64经驾驶室5的第二进风口进入驾驶室5内，驾驶室5内原有的空气从驾驶室5的出口经第三三通阀65的第二出口流向车外环境，从而向驾驶室5内提供新鲜空气。
通过这样的空调系统，不仅能够实现制冷运行和制热运行，还能够将车外环境的新鲜空气引入驾驶室5内，保证驾驶室5内空气的新鲜度，满足了不同场景下的需求。
在另外一种可行的实施方式中，驾驶室5可以通过一个排气管连接至车外环境，排气管上设置阀门，通过阀门选择性地将驾驶室5与车外环境连通。在运行通风模式时，在风机3的作用下，车外环境的新鲜空气依次流经风机3、第二换热通道和第二三通阀64经驾驶室5的第二进风口进入驾驶室5内，驾驶室5内原有的空气从排气管排出。
在本发明的第二种实施例中，如图2所示，与第一种实施例不同的是，第三三通阀65的第二出口通过一条接管与风机2的进风口连通。优选地，空调系统还包括第二换热器7，第二换热器7包括第三换热通道和第四换热通道。第三换热通道串联在第一换热通道的第二端与膨胀机2的进口之间，第四换热通道串联在驾驶室5的出风口与第三三通阀65的进口之间。在驾驶室5的出风口与风机2的进风口连通并且第二换热通道的第二端与车外环境连通的状态下实现驾驶室5的出风口与车外环境的连通。通过第二换热器7的设置，能够实现驾驶室5出风口流向第三三通阀65的热量/冷量的回收，进一步提高空调系统的效率。
在运行制冷模式时，第一电磁阀61和第二电磁阀62打开，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境连通，风机2的进风口与车外环境连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口连通而与车外环境不连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境连通而与驾驶室5的第二进风口不连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与风机3的进风口连通而与第一空气压缩机构11的进口不连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，车外环境的空气从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下大气环境中的空气流经第二换热通道后从第二三通阀64的第二出口流回车外环境，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气，低温常压空气经驾驶室5的第一进风口进入驾驶室5内，驾驶室5内原有的空气经出风口流经第三三通阀65并从第三三通阀65的第二出口进入风机3，并流经第二换热通道后从第二三通阀64的第二出口流向车外环境，从而使低温常压空气置换驾驶室5内的空气，实现驾驶室5的降温。
或者在运行制冷模式时，第一电磁阀61关闭，第二电磁阀62打开，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境不连通，风机2的进风口与车外环境连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口连通而与车外环境不连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境连通而与驾驶室5的第二进风口不连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与风机3的进风口不连通而与第一空气压缩机构11的进口连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，驾驶室5内的空气从驾驶室5的出口经第三三通阀65之后从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下大气环境中的空气流经第二换热通道后从第二三通阀64的第二出口流回车外环境，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气，低温常压空气经驾驶室5的第一进风口进入驾驶室5内，驾驶室5内原有的空气经出风口流经第三三通阀65回到第一空气压缩机构11，如此循环不断，从而使驾驶室5内的空气变成低温空气，实现驾驶室5的降温。
在运行制热模式时，第一电磁阀61关闭，第二电磁阀62打开，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境不连通，风机2的进风口与车外环境连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口不连通而与车外环境连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境不连通而与驾驶室5的第二进风口连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与风机3的进风口不连通而与第一空气压缩机构11的进口连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，驾驶室5内的空气从驾驶室5的出口经第三三通阀65之后从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下车外环境中的空气流入第二换热通道，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气并经第一三通阀63的第二出口流向车外环境。第二换热通道内的常压空气吸热变成高温常压空气流经第二三通阀64最终从驾驶室5的第二进风口进入驾驶室5，驾驶室5内原有的空气从驾驶室5的出风口流经第三三通阀65后从第一空气压缩机构11的进口进入第一空气压缩机构11，从而使高温常压空气置换驾驶室5内的空气，实现驾驶室5的升温。
或者在运行制热模式时，第一电磁阀61打开，第二电磁阀62关闭，使得第一空气压缩机构11的进口与车外环境连通，风机2的进风口与车外环境不连通，调整第一三通阀63的状态使得膨胀机2的出口与驾驶室5的第一进风口不连通而与车外环境连通，调整第二三通阀64的状态使得第二换热通道的第二端与车外环境不连通而与驾驶室5的第二进风口连通，调整第三三通阀65的状态使得驾驶室5的出风口与风机3的进风口连通而与第一空气压缩机构11的进口不连通。在电机12的驱动下第一空气压缩机构11工作，第二空气压缩机构13在膨胀机2的带动下工作，车外环境的空气从第一空气压缩机构11的进口进入并被压缩，压缩后的空气从第二空气压缩机构13的进口进入并被进一步压缩，从而形成高温高压空气，高温高压空气流入第一换热通道，在风机3的作用下驾驶室5内的空气从驾驶室5的出风口流经第三三通阀65和风机3之后流入第二换热通道，高温高压空气在第一换热通道内与第二换热通道内的空气交换散热后流经膨胀机膨胀后变成低温常压空气并经第一三通阀63的第二出口流向车外环境。第二换热通道内的常压空气吸热变成高温常压空气流经第二三通阀64最终从驾驶室5的第二进风口进入驾驶室5，驾驶室5内原有的空气从驾驶室5的出风口流经第三三通阀65后流向风机3，如此循环，从而实现驾驶室5的升温。
这样既能实现驾驶室5的升温，又能够避免在车外环境处于污染时段驾驶室5内的空气被污染的情况出现。
在本发明的第三种实施例中，如图3所示，与第二种实施例不同的是，不设置第一三通阀63和第二三通阀64，而是设置一个四通阀66，驾驶室5仅具有一个进风口。具体地，膨胀机2的出口通过一条接管与四通阀66的第一进口连通，第二换热通道的第二端通过一条接管与四通阀66的第二进口连通，四通阀66的第一出口通过一条接管与驾驶室5的进风口连通，四通阀66的第二出口通过一条接管与车外环境连通。在四通阀66处于第一状态下，四通阀66的第一进口与第一出口连通，四通阀66的第二进口与第二出口连通。在四通阀66处于第二状态下，四通阀66的第一进口与第二出口连通，四通阀66的第二进口与第一出口连通。在制冷运行时四通阀66处于第一状态，制热运行时四通阀66处于第二状态。
通过这样的设置，能够减少阀门和连管的数量，简化结构。
在另外一些可行的实施例中，在第一种实施例和第二种实施例的基础上，将第一三通阀63替换成三通管，三通管的两个出口支路上分别设置一个电磁阀。同理，第二三通阀64也可以替换成三通管，三通管的两个出口支路上分别设置一个电磁阀，第三三通阀65也可以替换成三通管，三通管的两个出口支路上分别设置一个电磁阀。
在另外一种可行的实施例中，空气压缩装置可以仅包括一个空气压缩机构，空气压缩机构的转轴与电机的输出轴连接，空气压缩机构的转轴与膨胀机的转轴同轴连接。该空气压缩机构的进口和出口分别作为空气压缩装置的进口和出口。只不过，这样的空气压缩装置的效率不如上述实施例种空气压缩装置的效率高。
需要说明的是，上述实施例的空调系统也可以应用于房间、办公室等场所。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括空气压缩装置、膨胀机、风机和第一换热器，所述第一换热器具有第一换热通道和第二换热通道，
所述第一换热通道的第一端和第二端分别与所述空气压缩装置的出口和所述膨胀机的进口连通，所述膨胀机的出口与目标空间的进风口和大气环境择一地连通，所述目标空间的出风口与所述空气压缩装置的进口和大气环境选择性地连通，所述空气压缩装置的进口与大气环境选择性地连通，所述风机的进风口与大气环境选择性地连通，所述风机的出风口与所述第二换热通道的第一端连通，所述第二换热通道的第二端与所述目标空间的进风口和大气环境择一地连通。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述目标空间的出风口与所述空气压缩装置的进口和所述风机的进风口择一地连通，以便在所述目标空间的出风口与所述风机的进风口连通并且所述第二换热通道的第二端与大气环境连通的状态下实现所述目标空间的出风口与大气环境连通。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述膨胀机的出口与第一三通阀的进口连通，所述第一三通阀的两个出口分别与所述目标空间的进风口和大气环境连通。
4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第二换热通道的第二端与第二三通阀的进口连通，所述第二三通阀的两个出口分别与所述目标空间的进风口和大气环境连通。
5.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述目标空间的出风口与第三三通阀的进口连通，所述第三三通阀的两个出口分别与所述空气压缩装置的进口和所述风机的进风口连通。
6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述膨胀机的出口与四通阀的第一进口连通，所述第二换热通道的第二端与所述四通阀的第二进口连通，
所述四通阀的第一出口和第二出口分别与所述目标空间的进风口和大气环境连通。
7.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第二换热器，所述第二换热器具有第三换热通道和第四换热通道，所述第三换热通道串联在所述第一换热通道的第二端与所述膨胀机的进口之间，所述第四换热通道串联在所述目标空间的出风口与所述第三三通阀的进口之间。
8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述目标空间通过排气管与大气环境选择性地连通。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空气压缩装置包括第一空气压缩机构、驱动所述第一空气压缩机构的电机以及第二空气压缩机构，所述空气压缩机构的转轴与所述膨胀机的转轴同轴连接，所述第一空气压缩机构的出口与所述第二空气压缩机构的进口连通，所述第一空气压缩机构的进口作为所述空气压缩装置的进口，所述第二空气压缩机构的出口作为所述空气压缩装置的出口。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空气压缩装置包括空气压缩机构以及驱动所述空气压缩机构的电机，所述空气压缩机构的转轴与所述膨胀机的转轴同轴连接，所述空气压缩机构的进口作为所述空气压缩装置的进口，所述空气压缩机构的出口作为所述空气压缩装置的出口。
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